Tendances d'impression 3D 2019

2019 est une année énorme pour l'industrie de l'impression 3D. Après les deux dernières années d'innovation en matière de machines et de mise en œuvre de systèmes à grande échelle, peu de gens doutent de la capacité de l'impression 3D à modifier fondamentalement le paysage de la fabrication. Cette confiance s'accompagne de nombreuses nouvelles questions :où se situe exactement l'impression 3D et quelles machines et technologies sont conçues pour avoir le plus grand impact ? Dans cet article, nous disséquons quatre tendances de l'impression 3D et leur impact sur l'industrie.

Quelles sont les tendances de l'impression 3D pour 2019 ?

1. La divergence de l'impression 3D métal vers des machines abordables ou des machines pour la production de masse.
2. Une large prolifération de systèmes d'impression 3D métalliques
3. Les premiers essais du Binder Jetting en tant que technologie
4. Une acceptation généralisée de l'impression plastique et composite de haute qualité dans les domaines de la fabrication.

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La divergence dans l'impression sur métal

Il y a à peine trois ans, aucun système d'impression 3D métallique ne coûtait moins de 500 000 $ à mettre en œuvre. De manière réaliste, la plupart des imprimantes métal, y compris l'achat, l'installation et l'assistance, coûtent plus d'un million de dollars. Presque toutes ces machines utilisaient la fusion sélective par laser (ou un dérivé proche), un procédé nécessitant un laser de haute puissance et un système de gestion des poudres. Ces grandes machines coûteuses et difficiles à entretenir se trouveraient dans le laboratoire d'innovation d'une grande entreprise, imprimant soit des prototypes, soit des conceptions exploratoires.

Au cours des dernières années, deux changements critiques ont inauguré une divergence dans la façon dont l'impression sur métal est utilisée. Premièrement, un certain nombre d'entreprises ont lancé des imprimantes métalliques plus abordables, (100 000 à 200 000 dollars de coût de démarrage) réduisant la barrière financière à l'entrée et permettant à davantage d'entreprises d'investir dans le processus pour une plus grande variété d'applications. Deuxièmement, des sociétés comme GE Additive (en achetant deux sociétés d'impression 3D métal) et HP (en développant leur propre imprimante Binder Jetting) ont expérimenté et réussi à mettre en œuvre la fabrication additive à plus grande échelle, en utilisant des investissements de plusieurs dizaines voire centaines de millions pour produire des pièces d'utilisation finale aux volumes de production. Cette divergence de coûts laisse présager un avenir avec deux objectifs distincts :faire proliférer les imprimantes 3D métalliques et utiliser la fabrication additive métallique pour une véritable production.

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Prolifération et test des imprimantes 3D métalliques

Une augmentation de 79 % des ventes d'une année sur l'autre fait tourner les têtes. Bien que nous n'ayons pas encore de données pour 2018, le saut de 983 imprimantes métal vendues en 2016 à 1 768 vendues en 2017 (selon le Wohlers Report 2018 ) est frappant. Cela suggère une adoption de plus en plus répandue du métal, compatible avec des machines plus abordables. En 2019, une grande variété d'entreprises expédiera des milliers d'imprimantes 3D métalliques (y compris la Metal X), dont beaucoup utilisent une technologie qui n'existait pas il y a trois ans.

L'augmentation du nombre d'imprimantes 3D métal entre les mains des clients est évidemment excellente pour l'industrie ; Cependant, au-delà de la sensibilisation et de l'adoption, il existe un troisième avantage qui pourrait être le plus important :la spécification et les tests. À l'heure actuelle, de nombreux systèmes d'impression 3D métalliques n'ont pas été testés :beaucoup plus d'entreprises ont annoncé des machines qu'elles les ont effectivement expédiées, ce qui entraîne un écart important entre les capacités promises et la réalité probable. 2019 aidera à concrétiser ces promesses et à séparer les imprimantes, technologies et applications les plus utiles du reste. Avec le battage médiatique vient la saturation du marché, et 2019 est l'année où ce marché très médiatisé et nouvellement saturé est testé par l'opinion publique.

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Premiers essais du jet de liant

Les imprimantes 3D métal capables de produire en série ont longtemps été le Saint Graal de la fabrication additive. Au fil des ans, quelques technologies ont été présentées comme l'avenir de la production de masse, mais aucune n'a abouti. Peu de gens s'attendaient à ce que le Binder Jetting, une technologie courante dans l'impression 3D sur plastique et étonnamment similaire à l'impression sur papier (2D), prenne le relais. Ce n'est même pas une nouvelle technologie dans le domaine du métal :un fournisseur vend des imprimantes métalliques à jet de liant depuis des années. Cependant, avec la normalisation du processus de frittage, les améliorations des processus et l'entrée de HP dans l'espace, cela semble maintenant être la prochaine grande chose.

Le plus grand avantage de Binder Jettings est son processus simple et à faible consommation d'énergie. Au lieu d'utiliser un laser pour fusionner thermiquement la poudre métallique, il utilise un liant polymère qui peut être déposé à partir d'un système à jet d'encre similaire à celui d'une imprimante à papier standard. Ce processus est rapide et donne de nombreuses pièces qui peuvent être frittées par lots.

En réalité, Binder Jetting est à quelques années d'une pertinence sérieuse dans l'espace de fabrication - avec d'énormes questions auxquelles répondre avant d'y arriver. Le frittage à grande échelle peut-il fonctionner ? Dans quelle mesure les imprimantes peuvent-elles être fiables et les pièces peuvent-elles être précises ? Quelles sont les contraintes géométriques et dimensionnelles de ces machines ? Et, enfin, nous savons qu'ils sont rapides, mais à quelle vitesse peuvent-ils aller ? Si les développeurs de cette technologie peuvent répondre à ces questions, le ciel est la limite.

Acceptation généralisée de l'impression 3D haute résistance

L'impression 3D, comme toute nouvelle technologie, a connu un cycle de battage publicitaire distinct comme celui ci-dessous.

Si le début du cycle de battage publicitaire était 2009 (lorsque les premières imprimantes bon marché sont devenues disponibles), alors le fond du « creux de la désillusion » se situait vers 2014-2015. De nombreuses sociétés de fabrication et d'ingénierie avaient essayé d'intégrer une technologie saluée comme l'avenir ultime de la fabrication, mais ont trouvé les matériaux limités, la qualité des pièces médiocre et la fiabilité faible. Puis, quelque chose a changé. Au cours des quatre dernières années, des matériaux solides, résistants et résistants aux produits chimiques et à la chaleur ont fait leur apparition, pouvant être fabriqués sur des imprimantes 3D plus fiables et plus précises que leurs prédécesseurs. Des machines comme le Markforged Mark Two et le X7 (tous deux lancés en 2016, bien que le X7 était à l'origine connu sous le nom de Mark X) ont modifié les perceptions par milliers, prouvant que l'impression 3D tient une place importante dans la fabrication.

Alors, où en sommes-nous maintenant ? Il semble que nous soyons quelque part sur la « pente des Lumières ». Il y a encore beaucoup de nouvelles machines et matériaux à développer et de nouvelles applications à explorer, mais il est assez clair que l'impression 3D est devenue un outil productif dans le répertoire des concepteurs, ingénieurs et fabricants du monde entier. La grande question maintenant est de savoir jusqu'où cela ira :sommes-nous proches du plateau de productivité, ou y a-t-il encore beaucoup d'innovations en magasin ? Chez Markforged, nous croyons fermement que ce n'est que le début.

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